VRB-EC混合储能系统优化配置与控制策略

"该文研究了模块化VRB-EC混合储能系统在风电场中的配置与控制优化策略，旨在降低全钒液流电池（VRB）的损耗并减少储能系统的成本。通过风电预测数据，设计了HESS的充放电功率，并利用排序法合理分配VRB单元的充电任务。通过EC的数量配置分析，确定了HESS的最优配置以达到最低成本，为实际工程应用提供指导。文章基于30天的风电场实测和预测数据进行仿真，验证了EC配置对成本的影响。" 本文主要探讨了风力发电与储能系统结合的问题，特别是针对风能的不稳定性，提出使用储能技术来平滑风电输出，以降低对电网稳定性的冲击。储能系统中，全钒液流电池（VRB）因其设计灵活性和长循环寿命被视为能量型储能介质的理想选择，而电化学电容器（EC）则常用于功率调节，两者结合形成HESS。 研究的核心是HESS的控制策略和配置优化。通过对EC数量的优化配置，可以降低VRB的充放电损耗，延长其使用寿命，同时通过设定EC的工作区间来快速响应风电功率的变化。作者提出了一个基于风电预测数据的HESS总充放电功率设计方法，并采用排序法分配VRB单元的充电任务，确保高效且均衡地使用电池。 通过仿真分析，研究发现不同EC配置对HESS成本的影响显著，从而可以确定HESS的最优配置，以实现最小化运营成本。这一成果为实际风电场储能系统的配置和控制策略提供了理论依据，有助于在保证风电并网质量的同时，降低系统的总体投资成本。 此外，文献还回顾了先前的研究工作，其中一些控制策略侧重于技术性能的验证，而其他研究则更多地考虑了经济性能。文献采用了不同的优化方法，如模糊控制、机会约束规划模型和遗传算法，来寻求HESS的优化配置，这表明在储能系统设计中，技术和经济因素的综合考量至关重要。 总结来说，本文提出的VRB-EC混合储能系统控制策略和配置优化方法，对于提高风能利用效率，降低储能成本，以及促进可再生能源在电网中的大规模应用具有重要意义。这一研究结果不仅有助于储能系统的性能提升，也为未来类似储能系统的规划和设计提供了有价值的参考。